美國學生成功部署全球首個自由飛行太陽帆，以太陽光為動力

這面從國際空間站釋放的太陽帆僅厚0.04毫米。

康奈爾大學的學生團隊成功部署了全球首個自由飛行的太陽帆。由于搭載了微型芯片衛星計算機，"阿爾法立方衛星"也成為太空中部署過的最小太陽帆裝置。這面重量僅0.2磅（100克）的太陽帆于1月13日（周二）從國際空間站釋放升空。

太陽帆是一種相對新穎的航天技術，未來可能將小型探測器送往太陽系以外的遙遠深空。它通過收集陽光，僅依靠光子（光的粒子）的動量產生推進力。康奈爾大學的學生部署了這面自由飛行太陽帆。"阿爾法立方衛星"團隊來自康奈爾大學空間系統設計工作室，其太陽帆項目在美國宇航局支持學生航天任務的項目下完成。立方衛星是一種小型低成本衛星，非常適合實驗性任務。其輕盈特質也使之特別適合太陽帆任務——這類任務必須保持極輕質量才能有效利用太陽光推進力。

團隊為"阿爾法立方衛星"設計了太陽帆收展系統。現已展開的太陽帆將依靠陽光而非風能產生動量。當光粒子撞擊高反射表面時，每個光子都會給帆面施加微小推力。這些累積效應能使航天器無需燃料實現推進。該概念首次在太空得到驗證是2019年行星學會發射至近地軌道的"光帆2號"項目。

團隊為太陽帆選擇了逆向反射聚碳酸酯材料。在其項目網站上，團隊解釋稱立方衛星采用"艙門彈簧鎖閂"設計，使小型太陽帆能更快展開。"太陽帆可在瞬間完成展開"，而"更大尺寸的太陽帆通常需要數分鐘至數小時"。這面太陽帆與立方衛星分離后獨立運行，實現了更緊湊的結構設計。帆面直徑約0.5米，含附著其上的微型芯片衛星（作為獨立于立方衛星的飛行計算機）總重不足100克，帆體厚度僅0.04毫米。

"阿爾法立方衛星"于周二清晨從國際空間站釋放。宇航員使用機械臂將小型太陽帆航天器送入太空。學生團隊與衛星建立聯系后，發送指令打開彈簧艙門，展開了太陽帆。與"光帆2號"不同，"阿爾法"太陽帆完全脫離立方衛星，成為獨立的自由飛行航天器。其搭載的芯片衛星可提供太陽能供電、計算能力、傳感裝置和無線電通信功能。

據《康奈爾太陽日報》報道，項目集成測試負責人阿普瓦·漢瓦迪卡爾表示："這個項目確實激勵了許多本科生。大多數本科生從未接觸過進入太空的實物，這個任務讓許多學生獲得了前所未有的實踐機會。"在經歷初期短暫失聯后，太陽帆現已進入全面運行狀態。團隊將收集分析數據直至其返回地球。據估算，這面太陽帆在近地軌道最多維持兩天，隨后將因大氣阻力墜向地球。

如果朋友們喜歡，敬請關注“知新了了”！